CN108163199A - 可控无人机的快递自动化接收装置 - Google Patents

Abstract

一种可控无人机的快递自动化接收装置，涉及无人机快递领域，本发明为了解决无人机配送投递容易损坏快递的问题，包括主箱体、翻转缓冲接收槽、支撑柱，所述的翻转缓冲接收槽可翻转连接于主箱体，所述的支撑柱于翻转缓冲接收槽被翻转而对其支撑，效果是能够平衡防盗和快递破损之间的矛盾。

Description

可控无人机的快递自动化接收装置

技术领域

本公开涉及无人机快递领域，尤其涉及一种无人机快递接收系统。

背景技术

最近几年，随着无人机飞控系统软、硬件、动力电池、无线通信技术和智能手机等技术快速发展，以及无人机在民用和军用市场引发的巨大需求，无人机产业飞速发展。无人机越来越多地出现在人们的日常生活和工、农业生产领域。在中国崛起了一批以大疆、科比特、博瑞空间和亿航等为代表的高科技无人机制造、研发企业。无人机具有成本低、机动性能好、自动化程度高、使用方便等特点。随着无人机续航里程的不断提升和5G通信技术的实现，可以确信利用无人机进行小件物品快递是未来快递发展的一个重要方向。不论是在城市还是在农村，利用无人机进行小件物品快递都具有很高的运输效率和发展前景。

虽然，目前国家尚未出台涉及无人机快递和商用低空飞行器使用的具体法律法规，但是我们始终坚信，随着科技的发展、城市化进程的加快和社会环保意识的加强，快递公司利用无人机进行小件物体远、近程物流配送是未来城市、乡镇和农村智能物流发展的重要形式。

尤其是固定翼飞机。固定翼飞机相比旋翼无人机具有航程远、载货量大、噪音低、运输成本低等特点，更加适合小件物流的远、近程智能配送。固定翼飞机因其飞行特点，在物品投递时不能悬停在空中，只能以较慢的速度从快递接收端上空飞过，并投递物品。由于存在高度落差，快递物品会以自由落体的形式下落，为保护快递物品不受速度撞击而损坏，通常会给快递物品加装缓降装置(如小型降落伞)，这样做不但增加了快递的成本，也使快递过程严重受限于天气情况(风向和风力)。国外，一些公司已经开始尝试在天气情况允许的情况下，用固定翼无人机伞降快递物品至空旷的平地。

现有或是已经申请专利的无人机快递接收装置，存在只能接收旋翼无人机快递、快递接收自动化程度不高、无人机工作噪声影响环境或装置运行成本高等缺点。

发明内容

本发明为了解决无人机配送投递容易损坏快递的问题，提出如下方案：一种可控无人机的快递自动化接收装置，包括主箱体、翻转缓冲接收槽、支撑柱，所述的翻转缓冲接收槽可翻转连接于主箱体，所述的支撑柱于翻转缓冲接收槽被翻转而对其支撑。

所述的翻转缓冲接收槽呈凹形，凹形的凹形槽为一级快递接收装置，在其凹口平面附近的壳体或者凹口平面的边框设置有若干柔性减振条，柔性减振条可转动连接于凹口平面附近的壳体或者凹口平面的边框，在凹形槽的内底部铺设柔软材料。

所述的柔性材料为抗冲击记忆海绵。

所述的翻转缓冲接收槽的凹形槽外壳，在其与主箱体的可翻转连接处相对的凹口平面设置有延伸板，该延伸板为凹形槽翻转以与支撑柱接触并为支撑柱所支撑的区域。

所述的由在其上可翻转连接的凹形槽作为一级快递接收装置在其接收快递而反向翻转，由所述主箱体的内部空间作为二级快递接收装置以承装由凹形槽反向翻转而落入主箱体内部的分拣装置，该分拣装置的出口连通于快递存储箱。

可控无人机的快递自动化接收装置，还包括控制装置，其与主箱体、无人机通信，并驱动执行机构以对翻转缓冲接收槽进行翻转与反向翻转控制。

可控无人机的快递自动化接收装置，还包括用于从翻转缓冲接收槽接收的快递按体积分拣至不同规格快递箱的分拣装置。

可控无人机的快递自动化接收装置，还包括：

用于存储用户快递的快递存储箱；

用于显示相关快递收、发的提示信息液晶显示屏；

用于语音进行快递收、发提示的扬声器。

所述的控制装置用于控制分拣装置按体积把快递分拣至不同规格的快递箱，验证领取信息，并于通过验证领取信息以打开快递箱锁。

无人机快递配送站、快递无人机和可控无人机的快递自动化接收装置均实时与中央物流服务器相连，中央物流服务器用于统一安排和监督该地区所有物流无人机的日常飞行，中央物流服务器以云服务的形式通过有线或无线通信网络实时与无人机快递配送站、快递无人机和可控无人机的快递自动化接收装置保持通讯联系。

有益效果：本发明在无人机快递接收系统，翻转缓冲接收槽可翻转连接于主箱体，翻转缓冲接收槽作为一级接收装置，而主箱体作为二级接收装置。本发明无人机快递不直接投递主箱体，是由于投递主箱体内部对快递损坏可能较大，且投递容易偏离目标，而如果箱体的开口(投递口)过大，又容易导致容易发生盗窃，且机构不灵活的问题，为了解决失窃和投递安全之间的矛盾问题，本发明使用在无人机与主箱体间，翻转缓冲接收槽作为缓冲接收，一方面其扣接在箱体的开口(投递口)，其凹口平面可以较大，能够容易定位接收快递，另一方面，其凹槽的深度远小于主箱体内部，快递撞击较小，并且，在其上更为容易设置减振装置，从而，在不接收快递时扣接，在接收快递时翻转，能够平衡防盗和快递破损之间的矛盾。

附图说明

图1是本发明无人机快递接收系统组成结构图；

图2是系统控制装置结构图；

图3以无人机快递接收系统为核心的通信系统连接示意图；

图4以中央服务器为核心的通信系统连接示意图；

图5是本发明无人机快递接收系统工作示意图；

图6是翻转缓冲接收槽组成机构图1；

图7是翻转缓冲接收槽组成机构图2；

图8是翻转缓冲接收槽组成机构图3。

其中：1：主箱体；2：翻转缓冲接收槽；3：支撑柱；4：快递存储箱；5：点阵显示屏；6：扬声器；7：摄像监控装置；8：柔性减振条，9：抗冲击记忆海绵；10：转轴。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的一种无人机快递接收系统组成结构示意图，其主要示出了一种无人机快递接收系统是由主箱体、系统控制装置、翻转缓冲接收槽、快递分拣装置、支撑柱、快递箱、点阵显示屏、扬声器、摄像监控装置等部分组成。其中系统控制装置和快递分拣装置安装在无人机快递接收系统的内部。

系统控制装置结构图如图2所示。系统控制装置由总控制器、通信系统、数据存储器、GPS定位系统、接收槽控制装置、分拣装置、快递箱控制装置、扬声器、点阵屏和摄像头等部分组成。

本实施例提供一种无人机快递接收系统区别于其他无人机快递接收系统，既可以接收固定翼无人机投放的快递也可以接收旋翼无人机投放的快递；

无人机快递接收系统可以安装在住宅区附近的空旷地带、楼房的楼顶或是偏远农村的住宅附近。一种无人机快递接收系统主箱体的高度可以根据地点不同而选择不同高度，在人口密集地区或是附近建筑物多不利于飞行的地方可以选择较高的箱体；在空旷的、利于无人机飞行的地带可以选择较低的箱体；同时，无人机快递接收系统下方的快递存储箱的数量和体积也可根据需求进行相应的设置；

无人机快递接收系统内部设有与快递配送站、快递无人机和快递收件人通信的通信系统。当通信系统接收到某一快递配送站发来的快递配送请求时(包含无人机机型、投放方式、飞行高度、飞行速度、快递投放高度、投放时间、快递物品大小、重量、体积等参数数据)，无人机快递接收系统的总控制器会根据当前的气候条件、时间段、快递存储箱空闲情况等数据做出判断，当系统确认各项参数都符合配送条件时，会向快递配送站发送无人机快递投放确认信息；由于快递接收系统可以接收多个配送站发来的快递，所以无人机快递接收系统会为不同的无人机配送班次安排不同的时间段，并保证各个配送时间段之间有足够的时间间隔；

需要说明的是：关于无人机快递配送过程，也有另外一种可能，一个地区所有的无人机快递配送站、快递无人机和无人机快递接收系统都实时与中央物流服务器相连，中央物流服务器功能类似于民用航空局下设的空管站，统一安排和监督该地区所有物流无人机的日常飞行。中央物流服务器以云服务的形式通过有线、无线通信网络，实时与无人机快递配送站、快递无人机和无人机快递接收系统保持通讯联系。利用无人机对小件物品进行快递虽然具有众多优势，但是也不能忽视其产生的负面影响。尤其是在城镇地区，由于高层建筑物多、人口密集、地上交通拥堵、飞行空域有限，如果旋翼或固定翼无人机在低空范围内大频率地无章飞行，一定会对人们的日常生活造成有害影响。因此国家势必会出台关于公用、民用无人机飞行的相关法律、法规。所以由中央物流服务器按照无人机飞行法律、法规统一管理各个物流配送站的无人机飞行行为应该是未来我国无人机物流发展的重要形式。

快递配送站通过无人机向各个位置快递接收系统配送快递，载有快递的无人机从起飞开始一直与快递接收系统保持通信联系，并按提前规划好的飞行路线飞行。当无人机按照要求的航速、航向、飞行高度到达指定的地点时，无人机投放快递。需要说明的是：旋翼快递无人机会旋停在对应的翻转缓冲接收槽的正上方投递快递，快递以自由落体形式掉入翻转缓冲接收槽内；固定翼快递无人机会在翻转缓冲接收槽的正前方投递快递如图5所示，快递以平抛运动形式坠入对应的翻转缓冲接收槽内；需要说明的是：传统固定翼快递无人机的投递方法是为快递加装缓降装置(小型降落伞)，以保护快递免受冲击力破坏，这种方法不但增加了快递成本，而且投递过程很大程度上受到风向和风力的影响，不利于大规模推广。在本发明设计的无人机快递接收系统里，固定翼快递无人机可以以较低的飞行速度在距离接收系统上方0.5-1米的安全距离垂直投放快递，无需为快递加装降落伞，快递以平抛运动形式坠入翻转缓冲接收槽。整个投送过程成本低、时间短且不受风向和风力等其他气象条件约束。需要说明的是：随着导航定位技术的快速发展，无人机在低速飞行时的定位精度已达到厘米级，这就充分保证了以上2种无人机快递投递方式都能保证快递精准地落入对应的翻转缓冲接收槽。

无人机快递接收系统主箱体顶端设置大、小2个翻转缓冲接收槽。翻转缓冲接收槽的结构如图6所示，翻转缓冲接收槽由转轴、柔性减震条和抗冲击记忆海绵组成。柔性减震条和抗冲击记忆海绵用来减轻快递下落时受到的冲击力破坏。当接收无人机快递时，总控制器根据快递大小和重量而将对应的大或小翻转缓冲接收槽外翻180度。一般情况下，接收大而重的快递时，启用大翻转缓冲接收槽，里面的柔性减震条和记忆海绵的缓冲与抗冲击性能要强一些；接收小而轻的快递时，启用小翻转缓冲接收槽，里面的柔性减震条和记忆海绵的缓冲与抗冲击性能要弱一些；

翻转缓冲接收槽收到快递后内翻180度，柔性减震条呈打开状，快递掉入主箱体内分拣装置；

分拣装置是设置在主箱体内部的一个通用机械结构。由于快递配送站已发来快递物品大小、重量、体积等参数，所以分拣装置只需将从翻转缓冲接收槽内掉下的快递放入对应的空闲的快递存储箱内即可。

无人机快递接收系统主箱体的四周安装有与箱体位置平行、高度与翻转缓冲接收槽等高的4根支撑柱。当接收无人机投放快递时，翻转缓冲接收槽外翻180度，翻转缓冲接收槽最外沿的2个支撑点正好落在支撑柱上，支撑柱与主箱体一同承担快递下落对翻转缓冲接收槽造成的冲击。

再完成无人机快递的接收、分拣、存储后，由无人机快递接收系统或快递配送站或中央服务器向快递收件人发送快递领取信息(序列号或二维码)。

快递收件人在方便的时候来到快递存储箱，输入对应的信息(序列号或二维码)，总控制器核对用户输入信息，如果信息正确则打开对应的快递存储箱，用户从而顺利取走快递，并关闭快递箱门。

无人机快递接收系统的快递存储箱上方的点阵显示屏，可以显示系统参数，并提示快递收、取过程相关信息。

无人机快递接收系统的扬声器可以提示快递收、取过程相关信息，例如，当无人机投递快递之前，扬声器可以语音警告快递收件人不要接近快递接收系统；快递收件人取完快递后扬声器可以语音提示关闭快递存储箱门。

无人机快递接收系统的摄像监控装置可以对快递收件人的取件过程进行录像，以防误取或是盗窃事件的发生。

翻转缓冲接收槽与其下方所述的主箱体在未接收快递投递信号前，翻转缓冲接收槽以延伸板的向下面与主箱体上壁接触而扣接于主箱体，此时凹槽为上凸的，即以外壳突起指向上方，并于主箱体接收投递信号以所述延伸板相对的边框与该开口的转动连接而翻转，此时凹槽为下凹的，即以外壳凹陷指向下方，使得该延伸板翻转以向上面与支撑柱接触以支撑翻转后的翻转缓冲接收槽，并由该翻转后露出的凹形槽对快递接收，并在快递接收完毕信号被接收以反向翻转缓冲接收槽使得凹形槽中的快递被作为二级快递接收装置的主箱体内部所接收。

实施例2：本实施例提供一种无人机快递接收系统，以解决相关技术中的不足。

一种无人机快递接收系统，由系统控制装置、主箱体、翻转缓冲接收槽、支撑柱、快递箱门等组成。无人机快递接收系统可以安装在住宅区附近的空旷地带、楼房的楼顶或是偏远农村的住宅附近。无人机快递接收系统的控制系统收到某一快递配送站发出的快递接收请求后，如果确认环境、气候、接收时间和存储空间等条件满足要求，会向快递配送端发送包含接收槽地理位置、快递接收方向等参数数据；无人机携带快递从配送站起飞，飞行过程中无人机与无人机快递接收系统保持实时通信，当无人机快要接近快递接收系统时，系统将对应的翻转缓冲接收槽外翻180度，使收槽最外端2个支撑点接触到支撑柱；无人机接收系统指令，并在GPS导航和通信基站定位的帮助下以指定的航速、航高飞行至系统前方，并在指定的精确位置投放快递，快递以平抛运动形式坠入对应的翻转缓冲接收槽内；翻转缓冲接收槽内翻180度将快递翻转入主箱体，主箱体通过内部的分拣设备将快递放入大小对应的快递存储箱内，接收过程结束；快递配送端或是无人机快递接收系统会通过短信、微信或APP向用户发送快递领取通知或指令。用户通过对应指令打开快递存储箱取走快递。

系统控制装置，用于和快递配送端、无人机通信、控制翻转缓冲接收槽接收快递、控制分拣装置工作、验证用户信息并解锁快递箱；主箱体，用于安装控制系统、支撑翻转缓冲接收槽、分拣快递、存储快递；翻转缓冲接收槽，用于接收无人机投送的快递、将快递投进分拣系统；支撑柱，用于为翻转缓冲接收槽提供支撑；分拣装置，用于将从翻转缓冲接收槽接收的快递按体积大小分拣至不同的快递箱快递存储箱，用于存储用户快递；液晶显示屏，用于显示相关快递收、发的提示信息；扬声器，用于语音进行快递收、发提示；

所述无人机快递接收系统，通过特定的机械结构、无线通讯系统和自动控制装置实现了无人机投送的快递的自动接收、分类和存储。相比其他无人机快递接收装置，本系统具有自动化程度高、造价低、快递配送效率高、使用方便、无人机快递过程受天气因素影响小等优点，是未来智能物流“最后一公里问题”较为合理的解决方案。

Claims (10)

1.一种可控无人机的快递自动化接收装置，其特征在于，包括主箱体、翻转缓冲接收槽、支撑柱，所述的翻转缓冲接收槽可翻转连接于主箱体，所述的支撑柱于翻转缓冲接收槽被翻转而对其支撑。

2.如权利要求1所述的可控无人机的快递自动化接收装置，其特征在于，所述的翻转缓冲接收槽呈凹形，凹形的凹形槽为一级快递接收装置，在其凹口平面附近的壳体或者凹口平面的边框设置有若干柔性减振条，柔性减振条可转动连接于凹口平面附近的壳体或者凹口平面的边框，在凹形槽的内底部铺设柔软材料。

3.如权利要求2所述的可控无人机的快递自动化接收装置，其特征在于，所述的柔性材料为抗冲击记忆海绵。

4.如权利要求1所述的可控无人机的快递自动化接收装置，其特征在于，所述的翻转缓冲接收槽的凹形槽外壳，在其与主箱体的可翻转连接处相对的凹口平面设置有延伸板，该延伸板为凹形槽翻转以与支撑柱接触并为支撑柱所支撑的区域。

5.如权利要求4所述的可控无人机的快递自动化接收装置，其特征在于，所述的由在其上可翻转连接的凹形槽作为一级快递接收装置在其接收快递而反向翻转，由所述主箱体的内部空间作为二级快递接收装置以承装由凹形槽反向翻转而落入主箱体内部的分拣装置，该分拣装置的出口连通于快递存储箱。

6.如权利要求1所述的可控无人机的快递自动化接收装置，其特征在于，还包括控制装置，其与主箱体、无人机通信，并驱动执行机构以对翻转缓冲接收槽进行翻转与反向翻转控制。

7.如权利要求1所述的可控无人机的快递自动化接收装置，其特征在于，还包括用于从翻转缓冲接收槽接收的快递按体积分拣至不同规格快递箱的分拣装置。

8.如权利要求1所述的可控无人机的快递自动化接收装置，其特征在于，还包括：

用于存储用户快递的快递存储箱；

用于显示相关快递收、发的提示信息液晶显示屏；

用于语音进行快递收、发提示的扬声器。

9.如权利要求6所述的可控无人机的快递自动化接收装置，其特征在于，所述的控制装置用于控制分拣装置按体积把快递分拣至不同规格的快递箱，验证领取信息，并于通过验证领取信息以打开快递箱锁。

10.如权利要求1所述的可控无人机的快递自动化接收装置，其特征在于，无人机快递配送站、快递无人机和可控无人机的快递自动化接收装置均实时与中央物流服务器相连，中央物流服务器用于统一安排和监督该地区所有物流无人机的日常飞行，中央物流服务器以云服务的形式通过有线或无线通信网络实时与无人机快递配送站、快递无人机和可控无人机的快递自动化接收装置保持通讯联系。